中国“地壳一号”最深可以达到多少米?

“地壳一号”是我国吉林大学自主研发设计的万米大陆科学钻机,主要用于松辽盆地国际大陆科学钻探工程。

根据理论设计,“地壳一号”能够钻探到地表1万米。2018年,地壳一号正式宣布完成首秀,钻井深度达到了7018米。

探测地球内部

根据目前的研究来看,人类对太阳的了解都比地球内部要深。在上个世纪美苏争霸时,美国和苏联曾经在钻探地球上展开过一次竞争。

当时,美国和苏联不仅在太空领域展开竞争,在钻探地球方面也相互竞争。美国在1952年时提出“莫霍计划”,通过钻孔打入到地球莫霍界面(莫霍界面位于地壳与地幔层之间),希望用深海钻孔的方式钻穿莫霍面以做进一步的科学研究。而苏联也不甘落后,听说了美国莫霍计划之后也组建团队开始向地球内部钻探,试图打败美国,成为第一个探测到莫霍界面的国家。

为此,苏联投入了大量的财力物力人力,据说参与该项目的主要教授与工程师都在莫斯科分到了一套住房。

最开始,苏联的计划很顺利,毕竟在最开始时地球表面的土壤比较松软,几乎没有什么阻碍物。但钻探到了地下几千米深时,钻孔遇到了阻碍。在几千米深的地下,土壤由原来的松软土壤变成了坚硬的岩石,以至于钻头用不了太久就会被磨损。由于钻井深度较深,以至于每次更换钻头都需要花费大量的时间。

除此之外,由于钻井位于地表之下,人们很难直接观测到钻井是否笔直,因此经常会遇到钻井打偏的情况,以至于人们不得不每隔一段时间就要重新修改钻井的位置,相当于经常做无用功。

更重要的是,随着钻井深度的增加,地球的温度、压强也随之增加,而市场上的钻头无法在高温高压环境下工作,以至于苏联不得不从国外进口特制钻头,尽管如此,每隔1-2小时,人们又要为其更换钻头。

由于钻井工作耗费的资金过大,而探测到的价值较小,因此每隔多久该项目就被叫停了,而此时苏联挖掘的深度为12265米。

而当时和苏联一起比赛挖坑的美国,早就因资金短缺被叫停了。

科拉深坑和地壳一号

如果我们把地球比喻成一个鸡蛋的话,那么科拉深坑所挖掘的深度相当于在蛋壳上钻了一个坑,但没有钻透蛋壳,由此可见地球内部的深度。

而且,根据科拉深坑的探测,地球内部存在着大量的金矿,达到了商业开发级,只是由于深度过深,开发成本高,非常不划算,所以才没人打这些金矿的主意。

那么问题来了,既然科拉深坑已经钻探过地球了,为什么我国还要进行“地壳一号”科研工作呢?

其实,我国“地壳一号”的目的并不是争霸,也不是比谁挖掘得更深,而是采集地球岩芯,用来研究白垩纪时古气候演化以及未来人类生存环境的演化。

这是因为目前我们生存的环境、气温和白垩纪相差不大,都是高二氧化碳、高海平面以及高温环境。

我们知道,地球表面受板块漂移,以及地震、火山等影响,地球表面发生了重大改变,白垩纪的生活痕迹早已被抹平,但是好在地球内部保留着一些白垩纪的痕迹。

地球生物死亡之后会在地质层中留下生活过的痕迹,我们可以通过一定的科学技术探测出白垩纪时的植被分布、种类甚至是品种,还可以了解当时的食物链,以及当时的地球走向有助于我们了解目前地球的未来走向。

总结

人类对于地球内部的探测,一方面依靠地震波进行间接测量,一方面只能依靠钻探技术。但从目前的科学技术来看,人类还无法钻透地球(事实上也钻不透地球),但我们可以有目的地钻探某一个地质年代,这就是地壳一号之所以要钻探地球的目的。